法兰堵漏卡具及炼油化工装置的制作方法

本实用新型涉及用于高压管道法兰、阀门法兰的堵漏工具，尤其涉及一种法兰堵漏卡具及炼油化工装置。

背景技术：

在连续化生产的炼油化工装置中，各种介质管道、阀门通常是通过法兰连接。在法兰的安装、紧固过程中，经常出现两片法兰不同轴或者法兰间隙不一致的现象，导致在生产过程中极易发生泄漏。

现有技术中，针对法兰泄漏，通常采用法兰卡具进行带压封堵；法兰卡具通常包括：两个相对设置的卡板，卡板的两端用于与两片法兰连接，卡板中部的内壁上形成有凸起，卡板上设置有贯穿的注胶孔，且注胶孔贯穿凸起。在进行封堵作业时，将卡板的两端与法兰连接，在注胶孔上安装注胶枪，通过注胶枪及法兰卡具连续注入密封剂封堵两片法兰间的泄漏点。

然而，针对错边或偏心较大、泄露介质压力高的法兰泄露点，法兰卡具形成的注胶腔体将泄漏点包入后，由于两片法兰相对偏心，法兰卡具的内壁与泄漏点的外壁之间具有较大环隙，并且，泄露介质大多属于易燃易爆介质，现场不允许动火作业，无法对环隙较大的部分采取密封焊，极易产生密封胶漏胶现象，从而使得泄漏点的封堵进度较慢且封堵质量较差。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供一种法兰堵漏卡具及炼油化工装置，能够有效避免密封胶泄露，进而有效提高对泄漏点的封堵效果，并且加快封堵进度。

本实用新型的第一个方面是提供一种法兰堵漏卡具，包括：卡板，所述卡板上设置有至少一个注胶孔，所述卡板具有用于与第一法兰连接的第一连接部；

所述卡板的内壁设置有凸台，且所述凸台朝向所述卡板的第一连接部的一侧设置有凹槽，所述注胶孔与所述凹槽连通。

进一步地，所述凹槽与所述凸台背离所述卡板的内表面之间具有第一预设距离。

进一步地，沿所述凸台背离所述卡板的方向，所述凸台的厚度逐渐减小。

进一步地，所述卡板的第一连接部的基本内径与所述第一法兰的外径相适配。

进一步地，所述卡板具有背离所述第一连接部的第二连接部；

所述卡板的第二连接部的偏心内径大于所述卡板的第一连接部的基本内径与偏心差之和，其中，所述偏心差为第一法兰和第二法兰的偏心差。

进一步地，所述凸台设在所述第一连接部和第二连接部之间。

进一步地，所述卡板的两端设置有卡耳，所述卡耳上开设有螺栓孔。

进一步地，所述卡板为两个，两个所述卡板相对设置；

两个所述卡板上相对的两个所述卡耳平行，且两个所述卡耳上的螺栓孔同轴。

进一步地，两个所述卡板上的相对设置的两个所述卡耳之间具有第二预设距离。

本实用新型的另一个方面是提供一种炼油化工装置，包括：第一法兰、第二法兰以及法兰堵漏卡具，所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述法兰堵漏卡具为前述任一项所述的法兰堵漏卡具。

本实用新型提供的法兰堵漏卡具及炼油化工装置，通过在法兰堵漏卡具的所述卡板的内壁设置凸台，且在所述凸台朝向所述卡板的第一连接部的一侧设置有凹槽，并使所述凹槽与所述注胶孔连通，从而，在通过注胶孔注胶过程中，密封胶会进入凹槽并对凹槽施压，随着凹槽承压越来越大，凹槽末端会产生变形并向与第一法兰连接的第二法兰贴紧，有效避免密封胶泄露，进而有效提高对泄漏点的封堵效果，并且加快封堵进度。

附图说明

图1为本实用新型实施例法兰堵漏卡具中卡板的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例法兰堵漏卡具中卡板的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例法兰堵漏卡具的结构示意图。

其中，

10-卡板； 11-注胶孔；

12-第一连接部； 13-第二连接部；

14-凸台； 14a-凹槽；

15-卡耳； 15a-螺栓孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”、“外”、“内”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

图1为本实用新型实施例法兰堵漏卡具中卡板的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例法兰堵漏卡具中卡板的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例法兰堵漏卡具的结构示意图。

请参照图1-3，本实施例提供一种法兰堵漏卡具，包括：卡板10，卡板10上设置有至少一个注胶孔11，卡板10具有用于与第一法兰连接的第一连接部12；卡板10的内壁设置有凸台14，且凸台14朝向卡板10的第一连接部12的一侧设置有凹槽14a，注胶孔11与凹槽14a连通。

具体地，卡板10通常呈半圆弧状，以与第一法兰更好地贴合。法兰堵漏卡具通常包括两个卡板10，且两个卡板10相对设置，以形成环形的注胶腔体，将泄漏点包入。卡板10上均匀设置有多个注胶孔11，用于安装注胶枪等工具，以为密封胶提供到达泄漏点的通道。

凸台14具有预设高度，且凸台14与卡板10第一连接部12的外端面之间可以具有第三预设距离，对于第三预设距离以及凸台14的高度的具体数值，本实施例不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置；例如：第三预设距离可以为卡板10的轴向长度的一半，也可以大于卡板10的轴向长度的一半。凸台14可以与卡板10一体设置，凸台14具有朝向第一连接部12的第一侧面、背离第一连接部12的第二侧面以及背离卡板10的内表面，凹槽14a开设在凸台14的第一侧面上。当两个卡板10相对设置时，凹槽14a也呈环形。

本实施例中，将两个卡板10安装好之后，通过注胶孔11向注胶腔体内注入密封胶，由于注胶孔11与凹槽14a相通，则密封胶也会进入凹槽14a；随着凹槽14a内承压越来越大，凹槽14a背离卡板10的槽壁逐渐产生变形并使得凸台14的末端(也即凸台14背离卡板10的一端)向与第一法兰连接的第二法兰贴紧，从而起到自密封的作用。

本实施例提供的法兰堵漏卡具，通过在卡板10的内壁设置凸台14，且在凸台14朝向卡板10的第一连接部12的一侧设置有凹槽14a，并使凹槽14a与注胶孔11连通，从而，在通过注胶孔11注胶过程中，密封胶会进入凹槽14a并对凹槽14a施压，随着凹槽14a承压越来越大，凹槽14a末端会产生变形并向与第一法兰连接的第二法兰贴紧，有效避免密封胶泄露，进而有效提高对泄漏点的封堵效果，并且加快封堵进度。

进一步地，凹槽14a与凸台14背离卡板10的内表面之间具有第一预设距离。

对于第一预设距离的具体数值，本实施例不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，凹槽14a与凸台14内表面之间的第一预设距离只需要满足，在凸台14的末端变形时，能够使凸台14的末端与第二法兰贴紧即可。

可以理解的是：由于不同的第一法兰与第二法兰之间的间隙或者偏心差可能不同，凸台14末端的变形情况也不相同；第一法兰与第二法兰之间的间隙或者偏心差越大，凸台14末端的变形量也越大。

进一步地，沿凸台14背离卡板10的方向，凸台14的厚度逐渐减小，以使凹槽14a受压后容易发生变形。

进一步地，卡板10的第一连接部12的基本内径与第一法兰的外径相适配。

本实施例中，法兰堵漏卡具可以安装在相互连接的两片法兰中的任意一片上，也即将两片法兰中的任意一片作为第一法兰，则另一片法兰为第二法兰；此时，只需要注意第一法兰的表面的平整问题，并根据该第一法兰做法兰堵漏卡具的测绘，而不需要考虑第二法兰的尺寸，使得法兰堵漏卡具的测绘过程简单，图纸也简单，要求加工精度控制的数据也较少，施工自由度较大。此外，由于法兰堵漏卡具的自密封作用，法兰堵漏卡具也具有轴向自定位作用，从而，在保证在线堵漏作业的成功率的基础上，对各环节进行了简化，大大提高了堵漏作业进度。

进一步地，卡板10具有第二连接部13，卡板10的第二连接部13的偏心内径大于基本内径与偏心差之和，其中，偏心差为第一法兰和第二法兰的偏心差。

本实施例中，卡板10的第二连接部13的偏心内径可以比基本内径与偏心差之和大2至5毫米，以避免卡板10的第二连接部13与第二法兰之间发生干涉，保证法兰堵漏卡具顺利安装在第一法兰上。

通过两个半圆状的卡板10，分别安装在第一法兰上，并用高强度螺栓紧固组成整体的法兰堵漏卡具，实质是形成一个密闭的空间将泄漏点包入；并且法兰堵漏卡具具有双重密封的作用，一是通过对凸台14两侧分别与第一法兰、第二法兰之间的间隙的控制形成第一道密封，二是对凸台14的末端与第二法兰之间的间隙的控制形成第二道密封；只要保证尺寸偏差控制在规定范围内，就能保证堵漏作业成功率。

此外，根据卡具设计原则，将一侧的凸台14的环面(也即凸台14的第二侧面)密封改为凸台14的端面(也即凸台14的内表面)密封，同样也符合法兰堵漏卡具的使用原则。

进一步地，卡板10的两端设置有卡耳15，卡耳15呈板状，卡耳15可以与卡板10焊接固定；相对设置的两个卡板10上相对的两个卡耳15平行，且两个卡板10上的相对设置的两个卡耳15之间具有第二预设距离，以保证在两个卡板10相对接时，两个卡板10的对接端面能够压紧，且两个卡板10与第一法兰压紧。

进一步地，卡耳15上开设有至少一个螺栓孔15a，且两个卡板10上相对设置的两个卡耳15上、相对的两个螺栓孔15a平行且同轴，以使螺栓能够顺利穿过。

本实施例提供的法兰堵漏卡具的加工过程可以为：

1)法兰堵漏卡具的卡板10采用厚度为50mm厚的碳钢板，以与管线垂直的第一法兰的法兰外径(简称垂直侧法兰)为所需加工的法兰堵漏卡具的卡板10的基本内径；此时，法兰堵漏卡具的卡板10的偏心内径数值＝基本内径+两片法兰偏心高低差+(2～5)mm。其中，法兰堵漏卡具的凸台14的高度根据法兰螺栓孔15a到法兰外径距离来确定。

2)根据GB150-2011《压力容器》所规定的壁厚计算公式，可以确定出法兰堵漏卡具的卡耳15的厚度，根据法兰堵漏卡具的卡板10的厚度确定卡耳15的宽度和长度尺寸；并在两卡耳15中间钻圆孔(也即螺栓孔15a)。

3)法兰堵漏卡具的卡板10按设计尺寸加工完后，利用锯床将卡板10从中间剖分为两半，并将四块连接卡耳15分别焊在卡板10外侧，且卡耳15与卡板10的对接端面之间的距离为15毫米；每组卡耳15相互平行焊接，中间圆孔相互同心，保证螺栓能从圆孔内穿过。

4)将焊好卡耳15的两个卡板10，通过高强螺栓紧固在一起，采用机床加工卡板10内壁上的凸台14，凸台14自根部至最外侧厚度逐渐减薄，凸台14末端为的厚度为1mm；在距离凸台14末端3mm处加工出深1mm、宽2mm的环形凹槽14a，并在板上加工直径3mm的圆孔为注胶孔11，注胶孔11通入环形槽。

本实施例还提供一种炼油化工装置，包括：第一法兰、第二法兰以及法兰堵漏卡具，所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述法兰堵漏卡具为前述任一实施例中的法兰堵漏卡具。

其中，法兰堵漏卡具的结构、功能与前述实施例类似，此处不再赘述。

本实施例提供的炼油化工装置，通过在法兰堵漏卡具的所述卡板的内壁设置凸台，且在所述凸台朝向所述卡板的第一连接部的一侧设置有凹槽，并使所述凹槽与所述注胶孔连通，从而，在通过注胶孔注胶过程中，密封胶会进入凹槽并对凹槽施压，随着凹槽承压越来越大，凹槽末端会产生变形并向与第一法兰连接的第二法兰贴紧，有效避免密封胶泄露，进而有效提高对泄漏点的封堵效果，并且加快封堵进度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。